DE3902574A1 - Lichtwellenleiter-verbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lichtwellenleiter-Ver­ binder für mehrere Lichtwellenleiterpaare, der zwei Träger­ körper mit Nuten zur Festlegung der Lichtwellenleiterenden enthält, wobei die Trägerkörper in dem Lichtwellenleiter-Ver­ binder zusammengefügt und durch in Führungsnuten der Träger­ körper verlaufende Führungselemente zueinander ausgerichtet werden und wobei die Führungselemente die Stoßstelle zwischen den Trägerkörpern seitlich überbrücken.

Ein solcher Lichtwellenleiter-Verbinder ist aus der DE-OS 36 08 019 bekannt. Bei dem dort beschriebenen Licht­ wellenleiter-Verbinder werden zunächst die zu verbindenden Lichtwellenleiterenden in die Zentriernuten der Trägerkörper eingelegt und von einem Deckelteil in die Zentriernuten hinein­ gedrückt. Dann werden die Lichtwellenleiterenden in den Zentrier­ nuten festgeklebt und die Stirnseiten der Lichtwellenleiter­ enden werden soweit abgeschliffen, bis daß sie in einer Ebene mit der Stirnseite des entsprechenden Trägerkörpers liegen. Dieser relativ komplizierte Vorgang macht die Herstellung eines solchen Lichtwellenleiter-Verbinders vor Ort sehr umständlich.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den beschriebenen Lichtwellenleiter-Verbinder dahingehend zu verbessern, daß er feldmontierbar wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens einer der Trägerkörper Lichtwellenleiterstücke aufweist, die über ihre volle Länge in den Zentriernuten fixiert sind und deren Stirnseiten plan sind und mit der Stirnseite des Träger­ körpers abschließen, wobei die Lichtwellenleiterstücke kürzer sind als die Zentriernuten in dem Trägerkörper.

Durch diese Konstruktion des Verbinders ist es möglich, vor Ort freie Lichtwellenleiterenden in den Teil der Zentriernuten des Trägerkörpers einzulegen, der nicht von den Lichtwellenleiter­ stücken besetzt ist und die freien Lichtwellenleiterenden an die Enden der Lichtwellenleiterstücke so heranzuschieben, daß Licht von den freien Lichtwellenleiterenden in die Lichtwellen­ leiterstücke eingekoppelt werden kann. Die Dämpfung dieser Kopplung ist sehr gering, da die Lichtwellenleiterstücke und die freien Lichtwellenleiterenden durch die Zentriernuten präzise fluchtend zueinander ausgerichtet werden. Diese Konstruktion des Verbinders macht es möglich, den Trägerkörper mit den Lichtwellenleiterstücken so vorzubereiten, daß jeweils ein Ende eines Lichtwellenleiterstückes mit der Stirnseite des Trägerkörpers abschließt, so daß keine weitere Bearbeitung des Trägerkörpers vor Ort mehr notwendig ist. Es müssen lediglich vor Ort die freien Enden der zu verbindenden Lichtwellenleiter in die freigebliebenen Stücke der Zentriernuten soweit einge­ schoben werden, bis daß die Stirnseiten der freien Lichtwellen­ leiterenden und der Lichtwellenleiterstücke einander berühren. Danach werden die freien Lichtwellenleiterenden in den Zentrier­ nuten befestigt. Darauf können jeweils zwei Trägerkörper in dem Lichtwellenleiter-Verbinder zusammengeschoben werden, so daß die entsprechenden Lichtwellenleiterenden optisch gekoppelt sind.

Die Erfindung kann vorteilhaft so ausgestaltet werden, daß jedem Trägerkörper, der Lichtwellenleiterstücke aufweist, je ein erstes Deckelteil zugeordnet ist, das mindestens den Teil der Zentriernuten in dem Trägerkörper überdeckt, in dem die Lichtwellenleiterstücke angeordnet sind.

Durch ein solches erstes Deckelteil werden die Lichtwellen­ leiterstücke sicher in den Zentriernuten des Trägerkörpers festge­ halten und außerdem vor mechanischen Beschädigungen geschützt. Das Deckelteil wird mittels Federkraft auf den Trägerkörper gedrückt oder auf dem Trägerkörper festgeklebt.

Weiterhin kann die Erfindung dadurch ausgestaltet werden, daß jedem Trägerkörper, der Lichtwellenleiterstücke aufweist, je ein zweites Deckelteil zugeordnet ist, das mindestens einen Teil der Länge der Zentriernuten in dem Trägerkörper überdeckt, in den die Lichtwellenleiterstücke nicht hineinragen.

Dieses zweite Deckelteil hält die freien Lichtwellenleiterenden nach ihrem Einführen in die Nuten des Trägerkörpers fest. Die freien Lichtwellenleiter werden so zuverlässig in die Zentrier­ nuten hineingedrückt und relativ zu den Lichtwellenleiterstücken genau positioniert.

Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft so gestaltet werden, daß die Lichtwellenleiterstücke in die Zentriernuten des oder der Trägerkörper eingeklebt sind.

Durch das Einkleben der Lichtwellenleiterstücke in die Nuten eines Trägerkörpers werden die Lichtwellenleiterstücke besonders zuverlässig befestigt und positioniert.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß jedem der zweiten Deckelteile ein Federelement zum Andruck des zweiten Deckelteils auf den jeweiligen Trägerkörper zuge­ ordnet ist.

Ein solches Deckelteil hält durch die auf es ausgeübte Feder­ kraft die freien Lichtwellenleiterenden in dem Trägerkörper fest. Durch einfaches Lösen des Federelementes wird der Druck auf das Deckelteil gelöst und die freien Lichtwellenleiterenden können ohne weiteres herausgezogen und durch andere Lichtwellen­ leiterenden ersetzt werden. Das macht die Montage des Licht­ wellenleiter-Verbinders vor Ort besonders einfach.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtwellenleiter-Verbindung mittels des erfindungsgemäßen Lichtwellenleiter-Verbinders welche vorsieht, daß die zu koppelnden Lichtwellenleiter jeweils in die Zentriernuten eines Trägerteils eingelegt und axial gegen die hinteren Enden der Lichtwellenleiterstücke gedrückt werden und daß darauf die Enden der zu koppelnden Lichtwellenleiter in eine UV-härtbare Vergußmasse eingegossen werden.

Die Konfektioniervorgang kann leicht auch unter schwierigen Bedingungen vor Ort erfolgen. Daraufhin wird durch UV-Bestrah­ lung die Vergußmasse gehärtet, so daß die zu koppelnden Licht­ wellenleiter in den Zentriernuten der Trägerkörper festgelegt sind. Das Federelement sorgt dafür, daß während des Aushärtens der Vergußmasse die Lage der Lichtwellenleiterenden in den Zentrier­ nuten der Trägerkörper sich nicht ändert.

Eine besondere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß die UV-härtbare Vergußmasse denselben Brechungsindex aufweist, wie das Kernglas der Lichtwellenleiter.

Dadurch kann die Vergußmasse auch als Immersionsmittel zur besseren optischen Kopplung der Lichtwellenleiterenden mit den Lichtwellenleiterstücken verwendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend erläutert.

Dabei zeigt in vergrößertem Maßstab

Fig. 1 Einen Lichtwellenleiter-Verbinder nach dem Stand der Technik im Querschnitt,

Fig. 2 einen Teil des erfindungsgemäßen Verbinders,

Fig. 3 einen Teil des erfindungsgemäßen Verbinders im Längs­ schnitt,

Fig. 4 die Ansicht aus Fig. 3 mit eingelegten Lichtwellen­ leiterenden.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen Lichtwellenleiter-Verbinder, bei dem die Lichtwellenleiter in Zentriernuten 5 von Träger­ körpern 1 verlaufen. Die Trägerkörper sind stirnseitig zusammen­ gefügt und werden durch Führungselemente 2, die in Führungs­ nuten 3 der Trägerkörper verlaufen, genau fluchtend zueinander ausgerichtet. Durch ein Federelement 11 werden die Trägerkörper auf die Führungselemente gedrückt. Das Federelement 11 stützt sich an der Klammer 13 ab. Der Deckel 8 schützt die Licht­ wellenleiterenden und sorgt beim Einkleben der Lichtwellen­ leiter in die Zentriernuten 5 dafür, daß die Lichtwellenleiter genau zentriert werden. Die Führungselemente 2 bestehen aus im Querschnitt trapezförmigen Schienen, die an dem Lichtwellen­ leiter-Verbinder befestigt sind. Die Führungsnuten in den Trägerkörpern sind ebenfalls im Querschnitt trapezförmig und werden, ebenso wie die Zentriernuten 5 in die aus Silizium bestehenden Trägerkörper 1 durch Ätzten eingebracht.

Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen einen Trägerkörper 1 des erfindungsgemäßen Lichtwellenleiter-Verbinders mit Deckel­ teilen 9, 10. Der Trägerkörper 21 weist Führungsnuten 23, Zentriernuten 25 und Ablaufnuten 14 zur Aufnahme von über­ schüssigem Klebstoff auf. In die Zentriernuten 25 sind an ihrem der Stirnseite 6 zugewandten Ende Lichtwellenleiterstücke 4 eingelegt und durch Kleben befestigt. Die Stirnseiten 15 der Lichtwellenleiterstücke 4 sind plan und schließen genau mit der Stirnseite 6 des Trägerkörpers 21 ab. Die Lichtwellenleiter­ stücke 4 sind kürzer als die Zentriernuten 25 in dem Träger­ körper. Die Zentriernuten 25 werden auf dem Teil, auf dem sie durch die Lichtwellenleiterstücke belegt sind, durch ein erstes Deckelteil 9 überdeckt. Die hinteren Enden 12 der Lichtwellen­ leiterstücke 4 sind ebenfalls plan und liegen senkrecht zur Längsrichtung der Lichtwellenleiterstücke. An die hinteren Enden 12 der Lichtwellenleiterstücke sind Lichtwellenleiter­ enden 7 so angefügt, daß die Lichtwellenleiterenden mit den hinteren Enden 12 der Lichtwellenleiterstücke 4 zusammenstoßen. Durch die Zentriernuten 25 werden die Lichtwellenleiterstücke 4 und die Lichtwellenleiterenden 7 genau fluchtend zueinander ausgerichtet. Die Zentriernuten 25 weisen an dem Ende des Trägerkörpers 21, das seiner Stirnseite gegenüberliegt, Erweiterungen zur Aufnahme des Coatings der Lichtwellen­ leiterenden auf. Auf der Länge der Lichtwellenleiterenden, mit der diese in den Zentriernuten 25 liegen, ist das Coating von den Lichtwellenleiterenden entfernt. Die Lichtwellenleiter­ enden 7 sind in die Zentriernuten 25 mittels eines Klebers eingeklebt, dessen Brechungsindex in ausgehärtetem Zustand dem des Kernglases der Lichtwellenleiter entspricht. Dadurch wirkt der Kleber als Immersionsflüssigkeit an der Stoßstelle zwischen den Lichtwellenleiterstücken 4 und den Lichtwellenleiterenden 7. Ein zweites Deckelteil 10 überdeckt den Teil der Zentriernuten 5, auf dem diese von den Lichtwellenleiterenden 7 belegt sind. Das zweite Deckelteil 10 weist an seinem hinterem Teil eine Aus­ nehmung 16 auf, die das Coating der Lichtwellenleiterenden 7 aufnimmt.

Vor der Montage kann der Lichtwellenleiter-Verbinder soweit vorbereitet werden, daß die Lichtwellenleiterstücke 4 in die Zentriernuten 5 der Trägerkörper 21 eingebracht, dort befestigt und ihren Stirnflächen in die Ebene der Stirnfläche 6 der Trägerkörper gebracht werden. Dazu läßt man die Lichtwellenleiter­ stücke zunächst etwas über die Stirnfläche 6 des Trägerkörpers 21 hinausragen und schleift sie dann bis zur Stirnfläche 6 des Trägerkörpers ab. Bei der Montage vor Ort müssen lediglich die Lichtwellenleiterenden 7 eines Lichtwellenleiterkabels auf dem letzten Teil ihrer Länge vom Coating befreit, in die freige­ bliebenen Teile der Zentriernuten 25 eingelegt und gegen die hinteren Enden 12 der Lichtwellenleiterstücke 4 geschoben werden. Dazu ist es nicht erforderlich, daß alle Lichtwellen­ leiterenden 7 exakt die gleiche Länge aufweisen. Längenunter­ schiede bei den Lichtwellenleiterenden 7 werden durch seitliches Wegknicken der einzelnen Lichtwellenleiter auf dem Teil, der nicht in den Zentriernuten 5 der Trägerkörper festgelegt ist ausgeglichen. Bei der Montage vor Ort ist es nicht notwendig, die Lichtwellenleiterenden mit der Stirnfläche 6 eines Trägerkörpers bündig zu schleifen. Der fertige mit Licht­ wellenleiterenden bestückte Trägerkörper 21 kann, wie in der DE-OS 36 08 019 beschrieben mit einem zweiten Trägerkörper in einem Lichtwellenleiter-Verbinder zusammengesetzt werden.

Claims (7)

1. Lichtwellenleiter-Verbinder für mehrere Lichtwellenleiter­ paare, der zwei Trägerkörper mit Zentriernuten zur Festlegung der Lichtwellenleiterenden enthält, wobei die Trägerkörper in dem Lichtwellenleiter-Verbinder zusammengefügt und durch in Führungs­ nuten der Trägerkörper verlaufende Führungselemente zueinander ausgerichtet werden und wobei die Führungselemente die Stoß­ stelle zwischen den Trägerkörpern seitlich überbrücken, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Trägerkörper (21) Lichtwellenleiter­ stücke (4) aufweist, die über ihre volle Länge in den Zentriernuten (25) fixiert sind, und deren Stirnseiten (15) plan sind und mit der Stirnseite (6) des Trägerkörpers (21) abschließen, wobei die Lichtwellenleiterstücke (4) kürzer sind als die Zentriernuten (25) in dem Trägerkörper (21).

2. Lichtwellenleiter-Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Trägerkörper (21), der Lichtwellenleiterstücke (4) aufweist, je ein erstes Deckelteil (9) zugeordnet ist, das mindestens den Teil der Zentriernuten (25) in dem Trägerkörper (21) überdeckt, in dem die Lichtwellenleiterstücke (4) angeordnet sind.

3. Lichtwellenleiter-Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Trägerkörper (21), der Lichtwellenleiterstücke (4) aufweist, je ein zweites Deckelteil (10) zugeordnet ist, das mindestens einen Teil der Länge der Zentriernuten (25) in dem Trägerkörper (21) überdeckt, in den die Lichtwellenleiterstücke (4) nicht hineinragen.

4. Lichtwellenleiter-Verbinder nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiterstücke (4) in die Zentriernuten (25) des oder der Trägerkörper (21) eingeklebt sind.

5. Lichtwellenleiter-Verbinder nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der zweiten Deckelteile (10) ein Federelement (18) zum Andruck des zweiten Deckelteils (10) auf den jeweiligen Trägerkörper (21) zugeordnet ist.

6. Verfahren zum Herstellen einer Lichtwellenleiter-Verbindung mittels des Lichtwellenleiter-Verbinders aus einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu koppelnden Lichtwellenleiter jeweils in die Zentrier­ nuten (25) eines Trägerteils (21) eingelegt und axial gegen die hinteren Enden (12) der Lichtwellenleiterstücke (4) gedrückt werden und daß darauf die Enden (7) der zu koppelnden Licht­ wellenleiter in eine UV-härtbare Vergußmasse eingegossen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-härtbare Vergußmasse denselben Brechungsindex aufweist, wie das Kernglas der Lichtwellenleiter.